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目的:本研究旨在通过microRNA芯片技术探讨microRNAs在缺血/再灌注损伤及缺血后适应后小鼠脑组织中的表达变化,筛选出差异表达的microRNAs,进而进一步在体内及体外模型进行验证,深入研究和探讨miRNA参与脑缺血后适应的神经保护作用及其可能涉及的调控机制。方法:实验分为三部分,第一部分小鼠脑缺血后适应microRNA表达变化的研究:在小鼠脑缺血/再灌注损伤的模型基础上,通过microRNAs芯片筛查技术筛选出后适应后大脑皮层及海马组织内差异性表达的microRNAs,采用qRT-PCR技术对差异表达明显的miRNAs进行验证,并利用信息学软件进行靶基因分析及筛选。第二部分:对差异表达变化明显的miRNA-124进行进一步研究,探讨miRNA-124参与脑缺血后适应对小鼠缺血/再灌注损伤的神经保护作用的机制:采用小鼠侧脑室给药的方案,给予miRNA-124激动剂(agomir)及抑制剂(antagomir)处理,通过TTC染色法、TUNEL法、NeuN染色、Western blot、 qRT-PCR方法比较抑制及过表达miRNA-124后,脑梗死面积、细胞凋亡及存活情况、对PI3K/Akt2信号通路的影响、抗凋亡蛋白Bcl-2及凋亡相关蛋白Bax. Caspases 3的表达情况。第三部分miRNA-124调节PI3K/Akt2信号通路,减轻缺血再灌注损伤细胞凋亡的机制研究:采用PC12细胞体外实验,氧糖剥夺法模拟缺血/再灌注损伤模型,进一步验证miRNA-124通过调控PI3K/Akt2信号通路对抗缺血/再灌注损伤:建立PC12细胞氧糖剥夺/再灌注模型,niRNA-124agomir及antagomir进行细胞预处理,抑制及过表达miRNA-124,采用超氧化物阴离子探针、CCK8法、Annexin V FITC/PI流式双染、免疫荧光染色、Western blot、qRT-PCR等方法比较PC12细胞在缺血/灌注损伤后细胞缺氧情况、细胞活力及凋亡情况、PIK3/Akt2号通路、抗凋亡蛋白Bcl-2及凋亡相关蛋白Bax, Caspases 3的表达情况。结果:①microRNAs芯片筛查结果显示:与脑缺血/再灌注组相比,后适应处理后,小鼠皮层及海马区多种miRNAs表达水平发生显著变化,部分miRNA出现相同的变化,后适应下调了miRNA-1,let-7和miRNA-124的表达,上调了miRNA-19a的表达(p值均<0.05)。通过qRT-PCI进一步验证了miRNAs的表达变化(p<0.05)。②体内实验结果显示:抑制miRNA-124的表达后协同了后适应对缺血/再灌注损伤的脑保护作用,在后适应基础上进一步缩小了脑梗死体积、保护了神经细胞、减少了细胞凋亡,增强了PI3K/Akt2信号通路表达,抗凋亡蛋白Bcl-2表达上调、凋亡相关蛋白Bax、Caspases3表达下调(P值均<0.05),过表达miRNA-124后抵消了后适应的脑保护效果。③体外实验结果显示:抑制PC12细胞中miRNA-124的表达后PI3K/Akt2信号通路表达增强,有效减少氧糖剥夺/再灌注导致的PC12细胞凋亡、增强细胞活力(P值均<0.05),抗凋亡蛋白Bcl-2表达上调、凋亡相关蛋白Bax、Caspases3表达下调(P值均<0.05),而过表达miRNA-124后加重了细胞缺血/再灌注损伤。结论:缺血后适应通过调控皮层及海马脑组织中miRNAs的表达水平对抗脑缺血/再灌注损伤。在小鼠I/R模型中,miRNA-1、let-7、miRNA19a和miRNA-124可能是与后适应保护机制相关的miRNAs。miRNA-124参与了脑缺血/再灌注损伤病理生理过程,并通过靶向负性调控PI3K/Akt2通路参缺血后适应在小鼠脑缺血/再灌注损伤中的抗凋亡作用。